БИОЛОГИЯ. ОБЗОР ОРГАНИЧЕСКОГО МИРА

ВЕГЕТАТИВНЫЕ ОРГАНЫ ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ

Корень, типы корневых систем — стержневая и мочковатая

ОРГАНЫ ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ

Органом называется часть организма, имеющая свойственную лишь ему форму и строение, состоящая из нескольких тканей, занимающая определенное положе ние в организме и выполняющая специфическую функ цию. Выделяют две группы органов растений: вегетативные (поддерживающие жизнь организма) и репродуктивные (органы размножения).

ВЕГЕТАТИВНЫЕ ОРГАНЫ ВЫСШИХ РАСТЕНИЙ

К вегетативным органам высших растений относят корень, стебель и лист Исторически органы растений возникли позднее, чем ткани Если ткани явились результатом приспособления растений к жизни на суше, т. е. в двух средах — воздушной и почвенной, то органы сформировались вследствие дифференциации тела растения в зависимости от выполняемой функции. Наиболее древний орган — побег (у псилофитов), выполнявший все функции вегетативных органов. Корень возник позднее и произошел от корнеподобных веточек, с помощью которых псилофиты укреплялись в почве (см.  60).

Листья образовались в результате уплощения концевых отделов разветвлений побега древних растений.

Корень

Функции корня заключаются в закреплении растения в почве, поглощении из почвы воды и минеральных веществ, запасании питательных веществ, синтезе физиологически активных веществ (гормонов и др.).

Совокупность корней одного растения составляет корневую систему. В состав корневой системы входят главный корень, боковые и придаточные корни Главный корень происходит от зародышевого корешка. От него, в свою очередь, отходят боковые корни, которые могут ветвиться. Корни могут происходить также от надземных частей растения — листьев или стебля. Такие корни называются придаточными. На способности растений образовывать придаточные корни основано размножение их черенками.

Известны два типа корневых систем — стержневая и мочковатая. У стержневой корневой системы, свойст венной большинству двудольных растений, главный корень хорошо выражен. Если зародышевый корешок быстро отмирает, вместо него у основания побега образуются придаточные корни, приблизительно сходные по размерам. От них отходят боковые корни. Так формируется мочковатая корневая система, свойственная однодольным растениям и многим травянистым двудольным

Корень обладает неограниченным ростом. Растет он верхушкой, где сосредоточена образовательная ткань Верхушка корня защищена корневым чехликом. Кроме защитной функции корневой чехлик выполняет и другую, не менее важную — функцию определения направленности роста корня. Клетки чехлика способны реагировать на влияние силы тяжести и обусловливают положительный геотропизм корня.

На продольном разрезе растущего корня можно видеть несколько зон: зону деления клеток, зону роста, зону всасывания и зону проведения ( 97)

В зоне деления клетки интенсивно размножаются, тем самым обусловливая рост корня в длину. Клетки, переставшие делиться, вытягиваются вдоль оси корня и увеличиваются в размерах (зона роста или растяже ния) На расстоянии 1—3 мм от кончика корня начинается зона всасывания длиной от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров.

В этой зоне покровные клетки корня образуют выросты — корневые волоски, поглощающие воду и минеральные соли. Поверхность корневого волоска покрыта слизью, которая контактирует с коллоидными растворами почвы. Этим объясняется эффективное всасывание.

 Корневые волоски быстро отмирают, продолжительность их жизни составляет обычно 10—20 дн. Выше зоны всасывания начинается зона проведения, которая обеспечивает транспорт всасываемых веществ к другим органам растения.

В процессе приспособления растений к условиям существования корни приобрели помимо основных (удержание р^стещ!я в почве и всасывание растворов) некоторые дополнительные функции.К ним относится накопление запасных питательных веществ, особенно у дву- и многолетних травянистых растений, ежегодно теряющих надземные побеги.

 Утолщенные в результате откладывания питательных веществ главные корни называются корнеплодами (свекла, брюква, репа, морковь, турнепс, петрушка).

Утолщения придаточных корней (ятрышник, георгин) называются корневыми клубнями.У многих растений с видоизменениями стебля (корневищные, луковичные и др.) помимо обычных корней развиваются сократительные, или втягивающиеся, корни. Например, у видов крокуса (шафрана) из семейства ирисовых в период цветения самое нижнее междоузлие побега преобразуется в клубень, который одевается затем измененными листьями (клубнелуковица).

У некоторых тропических древесных растений, обитающих на бедных кислородом болотистых почвах, развиваются дыхательные корни. Это отростки боковых корней, растущие вертикально вверх и возвышающиеся над водой или почвой. Они богаты воздухоносной тканью — аэренхимой — с крупными межклеточными пространствами, через которые атмосферный воздух поступает в подземные части корней.

Корни водных растений, укореняющихся в грунте, лишены корневых волосков. У растений-паразитов (повилика, омела) корни преобразуются в сосущие органы ().

У большинства видов цветковых растений молодые корни срастаются с гифами грибов, образуя микоризу (грибокорень). Растение и гриб извлекают из такого симбиоза обоюдную пользу. Некоторые виды (например, орхидные) даже не могут развиваться без заражения микоризным грибом. Другие (многие деревья, кустарники) растут и без микоризы, но при контакте с грибом развиваются значительно лучше.

В клетках корней некоторых растений (бобовые, а также березовые, лоховые, крушиновые и др.) поселяются почвенные бактерии, вызывая разрастание паренхимы и формирование так называемых клубеньков ( 98).

Клубеньковые бактерии-нитрификаторы фиксируют атмосферный азот в виде соединений, которые могут усваиваться растением. Часть связанного азота используется растением, а часть остается в почве. Такие бобовые, как клевер и люцерна, накапливают в клубеньках азота от 150 до 300 кг/га. Посевы бобовых применяют в сельском хозяйстве для обогащения почвы азотом.